專利名稱：減小步進梁加熱爐鋼坯水梁黑印的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及加熱爐鋼坯加熱技術領域，具體地指一種減小步進梁加熱爐鋼坯水梁黑印的方法。
背景技術：
目前，鋼坯在 步進梁式加熱爐內加熱爐水梁上的運行狀態(tài)如圖廣3所示:加熱爐水梁的冷卻水管4外周覆蓋有水梁耐材3，鋼坯6直接與加熱爐水梁的冷卻水管4上面的墊塊I接觸，相鄰墊塊I之間形成墊塊空隙2。由于冷卻水管4內通有汽水混合物5或水蒸汽，置于冷卻水管4上的墊塊I表面溫度較低，此外，冷卻水管4及墊塊I對鋼坯6的遮蔽作用也影響了爐氣對鋼坯6下表面的輻射傳熱，因此，鋼坯6與墊塊I接觸處的溫度較低，力口熱終了時該局部區(qū)域顏色較鋼坯6其它地方要暗，即形成所謂的水梁“黑印”?！八汉谟　笔擒堜摷訜峁ば蛑衅毡榇嬖谇也豢杀苊獾膯栴}。“黑印”會使連鑄坯的局部硬度增大，造成連鑄坯軋后扭轉和彎曲，從而使產品局部尺寸不合格。此外，黑印處硬度的增大又會使軋機負荷突然增加，造成電機跳閘甚至損壞。由于水梁“黑印”影響了鋼坯加熱質量和生產穩(wěn)定性，國內外鋼鐵企業(yè)采取了許多方法和措施來減輕水梁“黑印”。這些措施主要分為兩個方面:(一)優(yōu)化爐內水梁的設計，如(I)采用墊塊偏心或居中交替連續(xù)設置及交錯式水梁結構來減小鋼坯同一位置接觸墊塊的時間。專利號為CN202297732U的中國專利《具有消除鋼坯黑印效果的加熱爐的鋼坯行走部件》公開了一種具有消除黑印效果的加熱爐鋼坯行走件，其采用滑軌偏心或居中交替連續(xù)設置在縱水梁上表面，這使得鋼坯下表面與滑軌頂面的接觸點是不斷變化的，從而使鋼坯的各個部位都能得到加熱。(2)合理設計墊塊形狀和提高墊塊高度，從而提升墊塊上表面溫度，達到減小墊塊與鋼坯溫差的目的。專利號為CN102041376A的中國專利《軋鋼加熱爐上下開縫式孔洞節(jié)能滑塊》、專利號為CN201852463U的中國專利《加熱爐用的剛玉、金屬復合滑塊》采用改進滑塊結構來阻擋冷卻水管的低溫對滑塊頂面溫度和滑塊上的鋼坯在接觸面溫度的影響，可有效緩解水梁“黑印”。(3)改進墊塊材質，減小墊塊的導熱系數，提高墊塊的耐高溫強度和抗蠕變性能，從而降低冷卻水管對墊塊上表面溫度的影響，達到減小墊塊與鋼坯的溫差的目的。專利號為CN102408242A的中國專利《一種熱軋步進式加熱爐用復合陶瓷墊塊及其制備方法》、專利號為CN102765956A的中國專利《一種步進式加熱爐用氧化鋯質墊塊的制備方法》分別采用復合陶瓷和氧化鋯質墊塊，這樣也可以有效緩解水梁“黑印”。(4)采取合理的支承梁及其立柱的配置，力求減少冷卻水梁的表面積，同時對支承梁及其立柱采用耐火棉氈與低水泥耐高溫澆注料雙層絕熱結構進行包扎，以減少冷卻管的吸熱損失和冷卻水的用量。上述這些措施都需要在設計階段完成，一旦加熱爐建造結束，實施這些措施必須增加設備投資。(二)除了通過優(yōu)化設備來減輕水梁“黑印”外，還可以通過提高爐溫強化加熱和延長爐內保溫時間來減輕“黑印”，但這樣一方面會增加能耗，造成加熱爐本體損壞加快，減少加熱爐設備的壽命，另一方面提高了開軋溫度，會造成晶粒粗大，從而影響產品的質量。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是要提供一種減小步進梁加熱爐鋼坯水梁黑印的方法，該方法能在不增加設備投資的前提下減輕水梁“黑印”的產生。為實現此目的，本發(fā)明所設計的減小步進梁加熱爐鋼坯水梁黑印的方法，包括如下步驟:步驟1:控制推鋼機將鋼坯推入到步進梁式加熱爐的加熱爐水梁上，所述加熱爐水梁包括固定梁和步進梁，所述固定梁和步進梁上設置有墊塊；步驟2:將加熱爐水梁中步進梁的水平步進行程調整為n(Ld+Ls)+Ld，其中，n為自然數(0、1、2、3…)，Ld為墊塊的長度，Ls為相鄰墊塊之間的間距，自然數n的取值保證n(Ld+Ls)+Ld小于步進梁的水平液壓缸的極限行程；步驟3:鋼坯在步進梁式加熱爐內加熱，加熱爐水梁按n(Ld+Ls)+Ld的水平步進行程，將鋼坯向步進梁式加 熱爐出口輸送。所述步驟3中，當步進梁式加熱爐處于待軋狀態(tài)時，步進梁帶動鋼坯向前走一個n (Ld+Ls)+Ld的水平步進行程后，步進梁將鋼坯上抬一段時間，然后步進梁下落回位，鋼坯在固定梁上停留一段時間，再后步進梁帶動鋼坯向后退一個n(Ld+Ls)+Ld的水平步進行程，接著使鋼坯在固定梁上停留一段時間，接著步進梁再將鋼坯上抬一段時間，最后步進梁下落回位，按照上述動作循環(huán)進行直到開軋。所述步進梁將鋼坯上抬的時間范圍為2 3min。所述步進梁將鋼坯上抬的高度范圍為10(Tl50mm。所述鋼坯在固定梁上停留的時間范圍為2 3min。所述墊塊的長度Ld=100 130mm,相鄰墊塊之間的間距Ls=110 140mm。所述步進梁式加熱爐的長度范圍為2(T50m。所述加熱爐水梁按n (Ld+Ls) +Ld的水平步進行程，在6(T80步后將鋼坯送出步進梁式加熱爐。本發(fā)明將加熱爐水梁中步進梁的水平步進行程調整為n(Ld+Ls)+Ld，可使得鋼坯在加熱爐內行進過程中，鋼坯的同一位置總是保持每隔一個步進周期進行交替的加熱與冷卻。本發(fā)明與現有的改變水梁結構和墊塊結構的方式相比，具有以下優(yōu)點:(I)本發(fā)明可以在不改變設備和加熱工藝的前提下，僅通過合理設置水梁墊塊的長度、墊塊之間的間距和水梁步進行程，達到減小鋼坯同一位置接觸墊塊的時間，從而減輕水梁“黑印”的目的。(2)本發(fā)明并不改變加熱爐水梁和墊塊結構，無固定資產投資，降低了生產成本。


圖1為鋼坯在步進梁式加熱爐內加熱爐水梁上的示意圖。圖2為圖1中的A-A剖視圖。圖3為鋼坯在步進梁式加熱爐內加熱爐水梁上的側視結構示意圖。圖4為本發(fā)明中的步進梁水平步進行程設為n(Ld+Ls)+Ld時，鋼坯在水梁上的行進圖。圖中:墊塊I，墊塊空隙2，水梁耐材3，冷卻水管4，汽水混合物5，鋼坯6，固定梁I，步進梁8，一個水平步進行程ST。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明:圖f 3所示鋼坯在步進梁式加熱爐內加熱爐水梁上的工作狀態(tài)已在背景技術中作了詳細介紹，于此不再贅述。本發(fā)明設計的減小步進梁加熱爐鋼坯水梁黑印的方法，包括如下步驟:步驟1:控制推鋼機將鋼坯6推入到步進梁式加熱爐的加熱爐水梁上，所述加熱爐水梁包括固定梁7和步進梁8，固定梁7和步進梁8上設置有墊塊I ;步驟2:將加熱爐水梁中步進梁8的水平步進行程調整為n(Ld+Ls)+Ld，其中，n為自然數(0、1、2、3…)，Ld為墊塊I的長度，Ls為相鄰墊塊I之間的間距，即相鄰墊塊之間的空隙2的長度，自然數n的取值保證n (Ld+Ls) +Ld小于步進梁8的水平液壓缸的極限行程；步驟3:鋼坯6在步進梁式加熱爐內加熱，加熱爐水梁按n(Ld+Ls)+Ld的水平步進行程，將鋼坯6向步進梁式加熱爐出口輸送。上述技術方案的步驟3中，當步進梁式加熱爐處于待軋狀態(tài)時，步進梁8帶動鋼坯6向前走一個n(Ld+Ls)+Ld的水平步進行程后，步進梁8將鋼坯6上抬一段時間，然后步進梁8下落回位，鋼坯6在固定梁7上停留一段時間，再后步進梁8帶動鋼坯6向后退一個n (Ld+Ls) +Ld的水平步進行程，接著使鋼坯6在固定梁7上停留一段時間，接著步進梁8再將鋼坯6上抬一段時間，最后步進梁8下落回位，按照上述動作循環(huán)進行直到開軋。上述技術方案中，所述步進梁8將鋼坯6上抬的時間范圍為2 3min。上述技術方案中，所述步進梁8將鋼坯6上抬的高度范圍為10(Tl50mm。上述技術方案中，所述鋼坯6在固定梁7上停留的時間范圍為2 3min。上述技術方案中，所述墊塊I的長度Ld=10(Tl30mm，相鄰墊塊I之間的間距Ls=I l(Tl40mm。具體生產中，當墊塊I長度Ld為120mm、相鄰墊塊I之間的間距Ls為130mm、水平液壓缸的極限行程為660mm時，將步進梁水平步進行程調整為2* (120+130)+120=620mm，參照圖4，鋼坯6下表面與墊塊I接觸的部分在一個步進周期后總是與相鄰墊塊之間的空隙2接觸，鋼坯6下表面不與墊塊I接觸的部分在一個步進周期后總是與墊塊I接觸，這樣鋼坯“黑印”就每隔一個步進周期進行交替的加熱與冷卻。上述技術方案中，所述步進梁式加熱爐的長度范圍為2(T50m。所述加熱爐水梁按n(Ld+Ls)+Ld的水平步進行程，在6(T80步后將鋼坯6送出步進梁式加熱爐。本發(fā)明的原理為:由于墊塊I受到水梁水管4里的汽水混合物5的冷卻作用，墊塊I上表面溫度比爐溫低，當鋼坯6落在墊塊I上時，接觸墊塊I的局部區(qū)域會受到墊塊I的冷卻作用及墊塊I對輻射的遮蔽而使局部區(qū)域溫度低于其他未接觸墊塊I的區(qū)域從而加深水梁”黑印”。當鋼坯6落在相鄰墊塊之間的空隙2上時，鋼坯6此局部區(qū)域不會受到墊塊I的冷卻及遮蔽作用，而是直接受到爐膛的高溫輻射和爐氣對流加熱，從而減輕水梁“黑印”。本發(fā)明采用將步進行程優(yōu)化為n(Ld+Ls)+Ld的方式使鋼坯6的“黑印”位置處的部位交替落在墊塊I和相鄰墊塊之間的空隙2之上，從而使“黑印”位置處的鋼坯I表面交替加熱、冷卻以達到減輕“黑印”的目的。本說明書未作詳 細描述的內容屬于本領域專業(yè)技術人員公知的現有技術。
權利要求
1.一種減小步進梁加熱爐鋼坯水梁黑印的方法，包括如下步驟: 步驟1:控制推鋼機將鋼坯(6)推入到步進梁式加熱爐的加熱爐水梁上，所述加熱爐水梁包括固定梁(7)和步進梁(8)，所述固定梁(7)和步進梁(8)上設置有墊塊(I); 步驟2:將加熱爐水梁中步進梁(8)的水平步進行程調整為n (Ld+Ls) +Ld，其中，n為自然數(0、1、2、3…)，Ld為墊塊(I)的長度，LS為相鄰墊塊(I)之間的間距，自然數n的取值保證n(Ld+Ls)+Ld小于步進梁(8)的水平液壓缸的極限行程； 步驟3:鋼坯(6)在步進梁式加熱爐內加熱，加熱爐水梁按n(Ld+Ls)+Ld的水平步進行程，將鋼坯(6)向步進梁式加熱爐出口輸送。
2.根據權利要求1所述減小步進梁加熱爐鋼坯水梁黑印的方法，其特征在于:所述步驟3中，當步進梁式加熱爐處于待軋狀態(tài)時，步進梁(8)帶動鋼坯(6)向前走一個n(Ld+Ls)+Ld的水平步進行程后，步進梁(8)將鋼坯(6)上抬一段時間，然后步進梁(8)下落回位，鋼坯(6)在固定梁(7)上停留一段時間，再后步進梁(8)帶動鋼坯(6)向后退一個n(Ld+Ls)+Ld的水平步進行程，接著使鋼坯(6)在固定梁(7)上停留一段時間，接著步進梁(8)再將鋼坯(6)上抬一段時間，最后步進梁(8)下落回位，按照上述動作循環(huán)進行直到開車L。
3.根據權利要求2所述減小步進梁加熱爐鋼坯水梁黑印的方法，其特征在于:所述步進梁(8)將鋼坯(6)上抬的時間范圍為2 3min。
4.根據權利要求2或3所述減小步進梁加熱爐鋼坯水梁黑印的方法，其特征在于:所述步進梁(8)將鋼坯(6)上抬的高度范圍為10(Tl50mm。
5.根據權利要求2或3所述減小步進梁加熱爐鋼坯水梁黑印的方法，其特征在于:所述鋼坯(6)在固定梁(7)上停留的時間`范圍為2 3min。
6.根據權利要求1或2或3所述減小步進梁加熱爐鋼坯水梁黑印的方法，其特征在于:所述墊塊(I)的長度Ld=100 130mm,相鄰墊塊(I)之間的間距Ls=110 140mm。
7.根據權利要求1或2或3所述減小步進梁加熱爐鋼坯水梁黑印的方法，其特征在于:所述步進梁式加熱爐的長度范圍為2(T50m。
8.根據權利要求7所述減小步進梁加熱爐鋼坯水梁黑印的方法，其特征在于:所述加熱爐水梁按n(Ld+Ls)+Ld的水平步進行程，在6(T80步后將鋼坯(6)送出步進梁式加熱爐。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種減小步進梁加熱爐鋼坯水梁黑印的方法，其步驟為1)控制推鋼機將鋼坯推入到步進梁式加熱爐的加熱爐水梁上，所述加熱爐水梁由固定梁和步進梁組成；2)將加熱爐水梁中步進梁的水平步進行程調整為n(Ld+Ls)+Ld；3)鋼坯在步進梁式加熱爐內加熱，加熱爐水梁按n(Ld+Ls)+Ld的水平步進行程，將鋼坯向步進梁式加熱爐出口輸送。本發(fā)明可以在不改變設備和加熱工藝的前提下，僅通過合理設置水梁墊塊的長度、墊塊之間的間距和水梁步進行程，達到減小鋼坯同一位置接觸墊塊的時間，從而減輕水梁“黑印”的目的。
文檔編號C21D9/70GK103103337SQ20131005512
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月21日 優(yōu)先權日2013年2月21日
發(fā)明者宋中華, 丁翠嬌, 韓斌, 陳超, 楊超, 陳一方, 劉剛峰 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司